DE2545011A1 - Anwuergverbindung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Anwuergverbindung und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
7.Oktober 1975 Kl/go
300 Constitution Drive, Menlo Park, California 94025
U.S.A.
Anwürgverbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Verbindungen
einschließlich Abschlüssen durch Anwürgen. Die Erfindung ist insbesondere zur Bildung von Verbindungen mit Leitungen
wie elektrischen Leitern, z.B. Drähten anwendbar, ebenso aber auch auf Leitungen aus nicht leitendem Material.
Anwürgen und Stauchen bzw. Tiefziehen sind übliche Methoden
zur Formung von Leitungsenden und zum Abschluß einzelner Leitungen. Ein typisches Beispiel solcher Leitungen sind
isolierte oder nicht isolierte, elektrisch leitende Drähte, massive oder verlitzte Drahtseile, nicht leitende Fasern
und andere nicht leitende Leitungen.
Die Leitung wird in ein Gehäuse gebracht, dessen Querschnitt
oval, rechteckig, rund oder beliebig anders geformt sein kann. Beim herkömmlichen Anwürgen wird das Gehäuse mit den
eingesetzten Leitungen von gegenüberliegenden Seiten zusammengedrückt. Gewöhnlich sind extrem hohe Kräfte erforderlich,
um einen zuverlässigen Kontakt zwischen Gehäuse und Leitung herzustellen. Die hohen Drücke deformieren nicht nur das
Gehäuse, sondern auch die Leitungen. Das Gehäuse wird auf die Leitung aufgequetscht, um Reibungsschluß zu erhalten.
Gewöhnlich wird dabei der Querschnitt der Leitungen und daher ihre Zugfestigkeit vermindert. Häufig wird auch die Fähigkeit
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eines elektrischen Leiters zum Stromtransport verringert. ■
Beim Verfahren des Anwürgens ist es auch erwünscht, Oxide !
auf der Oberfläche der Leitungen an der Grenzfläche zum Gehäuse zu entfernen und einen gasdichten Verschluß herzustellen,
der den Eintritt von Feuchtigkeit oder anderen Verschmutzungen verhindert, um eine Verschlechterung sowohl
der elektrischen, als auch der mechanischen Verbindungen auf lange Sicht zu verhindern. !
Stauchen bzw. Tiefziehen kann im allgemeinen als Quetschen | oder Pressen eines weicheren Materials um ein härteres '
herum beschrieben werden. Hierdurch wird eine Deformation i des Querschnitts der Leitung vermieden, jedoch sind sehr \
hohe Kompressionskräfte erforderlich, die über weite
Bereiche der Kontaktstelle wirken. Lediglich das Gehäuse wird verformt, und die Zugfestigkeit der Verbindung ist
direkt abhängig von der Reibung zwischen der Leitung und dem deformierten Gehäuse. Herkömmliche Stauchverbindungen
weisen auch keine Form von Rückprall bei Reaktion auf entlang der Leitung ausgeübte axiale Kräfte auf. In
diesem Zusammenhang kann durch Anwürgen und in gewissem Ausmaß durch Stauchen die Tendenz des deformierten j
Materials,in seine ursprüngliche Gestalt zurückzukehren, nicht ausgeschaltet werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer angewürgten Verbindung, das dadurch gekennzeichnet j
ist, daß wenigstens eine Leitung innerhalb eines defor- ', mierbaren Gehäuses angeordnet wird,welches wenigstens eine :
Öffnung oder eine Schwachstelle entlang seiner Längsausdehnung aufweist, worauf in dieses Gehäuse Vertiefungen
in der Art eingepägt werden, daß die Leitung in Eingriff : mit der Kante der Öffnung oder der Schwachstelle gezwungen .
wird. Mit Längsausdehnung des Gehäuses ist hier die Ab- ! messung in der Richtung gemeint, in der sich die zu ver-
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- 3 bindenden Leitungen erstrecken.
Gemäß der Erfindung wird daher ein^Gehäuse verwendet,
das Unterbrechungen wie Öffnungen oder schwache Stellen aufweist. Die Leitung wird in das Gehäuse eingesetzt,
worauf eine Kraft auf die der Öffnung oder der Schwachstelle
gegenüberliegende Gehäusewand ausgeübt wird. Die Einrichtung, mittels der Kraft auf das Gehäuse ausgeübt
wird, deformiert den betreffenden Gehäuseteil und den Teil der Leitung unter Erfassung der Öffnung oder
Schwachstelle. Beim Anwürgen wird die Oberfläche der Leitung fest gegen die Kanten der Unterbrechung im Gehäuse
gestreift. Durch diese Deformation und das Schleifen der Leitung gegen die Gehäusewand, wenn die Leitung in die
Unterbrechung (Öffnung oder Schwachstelle) hineingebogen wird, wird ein gasdichter Verschluß an der Grenzfläche
gebildet. Die selektiv angewandten Anwürgdrucke, die zur Herstellung einer zuverlässigen Verbindung erforderlich
sind, sind wesentlich geringer und der Querschnitt der angewürgten Leitung wird nicht wesentlich vermindert.
Daher wird nicht nur die mechanische Zugfestigkeit der Verbindung verbessert, sondern im Fall von Leitungen aus
leitfähigen Materialien können auch höhere elektrische Ströme die Verbindungsstelle passieren, als das der
Fall bei Verbindungen ist, deren Querschnitt vermindert wurde.
Ein weiterer Vorteil bestimmter Ausführungsformen der
Erfindung liegt darin, daß die Isolierung einer isolierten Leitung wie ein Draht durch Kontakt mit der Schwachstelle |
während des Anwürgens abgeschabt wird, wodurch eine ' elektrische Verbindung zwischen Gehäuse und Leitung her-
gestellt wird. ;
Weiter zeigen die angewürgten Verbindungen gemäß der | Erfindung eine Rückfederung als Reaktion auf axial auf j
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die Leitungen wirkenden Kräfte.
Das Gehäuse kann vorteilhaft mit einer Vielzahl von
Öffnungen und/oder Schwachstellen über seine gesamte ' Länge versehen sein und die Vertiefungen werden gegenüber ! diesen Öffnungen und/oder Schwachstellen angebracht. . Die Öffnungen und/oder Schwachstellen sind im allgemeinen i parallel zur Achse des Gehäuses angeordnet.
Öffnungen und/oder Schwachstellen über seine gesamte ' Länge versehen sein und die Vertiefungen werden gegenüber ! diesen Öffnungen und/oder Schwachstellen angebracht. . Die Öffnungen und/oder Schwachstellen sind im allgemeinen i parallel zur Achse des Gehäuses angeordnet.
Verschiedene Formen der Erfindung werden nachfolgend j beispielhaft anhand der Figuren erläutert: \
j Figur 1 stellt eine orthogonale Ansicht einer ersten und !
zweiten Leitung dar, die in ein Gehäuse gemäß der
Erfindung eingesetzt sind.
Erfindung eingesetzt sind.
Figur 2 stellt einen Schnitt durch Figur 1 entlang 2-2
dar.
dar.
Figur 3 ist eine orthographische Ansicht eines oberen und
unteren Teils einer Einrichtung, mit der Kraft auf :
bestimmte Punkte entlang des Gehäuses ausgeübt
wird.
Figur 4 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung von Figur 1, I die in der Vorrichtung von Figur 3 eingewürgt
worden ist. |
worden ist. |
Figur 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 5-5 von
Figur 4.
Figur 4.
Figur 6 zeigt Figur 1 nach dem Anwürgen.
Figur 7 ist eine Teilansicht von Figur 6, die den Eingriff
von Grenzflächenkanten mit einer Leitung zeigt.
von Grenzflächenkanten mit einer Leitung zeigt.
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Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
in der eine lokale Entfernung einer elektrischen Isolierung während des Anwürgens erreicht wird.
Figur 9 ist ein':Querschnitt einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Unterbrechungen bzw. Unregelmäßigkeiten in der Gehäusewand nicht aus
öffnungen, sondern aus weichen Teilen besteht.
In Figur 1 enthält das Gehäuse 1 die Enden einer ersten und zweiten Leitung 2 und 3· Das Gehäuse ist eine Quetschhülse ;
von rundem Querschnitt mit einer äußeren Wand 10 und einer Innenwand 11. Sie kann jedoch auch andere Formen haben,
z.B. einen rechteckigen Querschnitt zur Aufnahme einer Stromschiene, oder einen ovalen Querschnitt zur Aufnahme
eines Paars runder Leitungen. Die Leitungen 2 und 3, die
axial angeordnet sind, können massive Drähte, Litzen, Plastikseile, Drahtseile, Kunststoffleitungen mit einer
relativ hohen Durometerhärte, oder andere bekannte Formen
von Leitungen sein.
Die Quetschhülse 1 hat eine Außenwand 10 und eine Innenwand 11 und weist ferner eine Reihe von vier axial hintereinander
angeordneten, räumlich voneinander getrennten öffnungen 14, 15, 16 und 17 auf. Wie gezeigt sind die öffnungen rund,
sie können jedoch auch anders geformt sein und wie in Figur 9 beschrieben durch andere Typen von Unregelmäßigkeiten
der Wand ersetzt werden. Die Anzahl dieser öffnungen und/oder Unterbrechungen kann variieren.
Figur 2 zeigt die typische Anordnung der Leitung 2 innerhalb der Hülse 1 bei der öffnung 15. Die öffnung 15 kann beispielsweise
durch Ausfräsen der Hülse 1 in Querrichtung oder durch andere Methoden gebildet werden. Die Hülse kann
auch gleich mit öffnungen hergestellt werden. Jede der ; öffnungen bildet eine Grenzflächenkante 19 mit der inneren
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Wand 11. Die Hülse 1 ist hinsichtlich der Leitungen 2 und
nach der üblichen Technologie beim Anwürgen oder Anklemmen dimensioniert. Die öffnungen 14 - 17 sind so proportioniert,
daß die Leitungen 2 und 3 nach dem Anwürgen zuverlässig fest sitzen.
Die Presshülse 1 wird aus Zweckmäßigkeitsgründen durch eine obere Seite 20 mit den öffnungen 14-17 und eine untere
Seite 21 beschrieben.
Figur 3 zeigt ein Werkzeug 25, das aus einer oberen Formhälfte 26 und einer unteren Formhälfte 27 besteht,
wobei die Ausdrücke "obere" und "untere" wieder aus ZweckmäßigkeitsgrUnden verwendet werden. Die obere Hälfte
26 weist eine in Axialrichtung verlaufende Ausnehmung zum Festhalten der Hülse 1 auf. Die untere Hälfte 27
besitzt in Axialrichtung im Abstand voneinander angeordnete Eindringkörper 29, 30, 31 und 32, die aus der unteren
Hälfte hervorspringen. Die Eindringkörper 29 - 32, die dazu dienen, eine Prägekraft auf die Hülse 1 auszuüben,
sind so angeordnet, daß sie in axialer Übereinstimmung mit und gegeüber den öffnungen 14 - 17 angeordnet sind.
Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen die Anwürgoperation deutlicher.
Die Hülse 1 wird in die Ausnehmung eingelegt und eine untere Oberfläche 33 der oberen Gerätehälfte 26
wird in Eingriff mit einer oberen Oberfläche 34 der unteren
Hälfte 27 gebracht, wobei jeder Eindringkörper die untere Seite 21 der Presshülse 1 an einem Eindringpunkt 35 ergreift.
Jeder der Eindringkörper 29 - 32 ist im Verhältnis zu den öffnungen 14 - 17 so proportioniert, daß z.B. der
Indentor 29 die untere Seite 21 der Hülse 1 erfasst und einen Teil davon deformiert und einen Teil der Leitung
in Kontakt mit der Zwischenflächenkante 19 von öffnung zwingt. Wenn die Breite der öffnung 14 geringer 3s; als die
der Leitung 2 werden Teile der Hülse 1, die der öffnung
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l4 benachbart sind, in Querrichtung aufgeweitet. Die
obere Oberfläche der Leitung 2 wird fest gegen die Kante 19 gestreift und die bleibende Deformation der Unterseite
21 des Gehäuses 1 und des Teils 2 der Leitung, der vom Eindringkörper 29 erfasst ist, reicht zur Herstellung
einer gasdichten Verbindung aus.
Der Eingriff der Leitung 2 mit der Zwischenflächenkante
19 ist weiter in Figur 7 erläutert. Die Kante 19 kann geringfügig in die Leitung 2 eindringen, um einen festen
Schluß zu gewährleisten. Jedoch ist der Deformationsgrad der Linie 2 in Relation zu ihrem Querschnitt nicht signifikant.
Mit anderen Worten bleibt Leitung 2, während sie örtlich axial verschoben wird, hinsichtlich ihres
Querschnittes im wesentlichen unverändert. Das ist ein besonderer Vorteil, da Materialien wie Stahldraht, die
empfindlich gegen Kerbung sind, nicht schwerwiegend beeinträchtigt werden. Der Druck zwischen den Leitungen und
der Zwischenflächenkante bildet im allgemeinen eine gasdichte Verbindung aus, die auch Feuchtigkeit und andere
Verschmutzungen fernhält und die Unversehrtheit und Lebensdauer der Verbindung verbessert.
Wenn eine Zugspannung an die Leitung 2 und/öder J5 in
Axialrichtung angelegt wird, vergrößern sich die Kontaktbereiche zwischen den Leitungen und den Zwischenflächenkanten
19, wodurch die Bewegung der Leitungen im wesent-* liehen verhindert wird. Die Leitungen 2 und j5 werden
weiter an einer Geraderichtung unter axialer Spannung durch die bleibende Deformation der Hülse 1 gehindert.
Eine inherente Tendenz zur Geraderichtung ist minimal, da die Öffnungen lh - 17 geringe oder keine entgegengesetzte
Kraft auf die Eindringpunkte 35 ausüben, wodurch die Verbindung gelockert werden könnte.
Wie gezeigt wirken für Jedes Leiterende zwei Öffnungen
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zusammen. Die Zugfestigkeit der Würgeverbindung steigt
mit der Anzahl von Öffnungen und Eindringkörpern, d.h.
mit der Anzahl an Klemmstellen. Die Zahl solcher Klemrastellen hängt für einen gegebenen Fall in einem großen ι Ausmaß von dem Material der Leitungen 2 und 3 und dem der , Hülse 1 ab (ebenso muß die Komplexizität der gesamten [ Baugruppe und die Herstellung der Hülse berücksichtigt j werden). ' '
mit der Anzahl von Öffnungen und Eindringkörpern, d.h.
mit der Anzahl an Klemmstellen. Die Zahl solcher Klemrastellen hängt für einen gegebenen Fall in einem großen ι Ausmaß von dem Material der Leitungen 2 und 3 und dem der , Hülse 1 ab (ebenso muß die Komplexizität der gesamten [ Baugruppe und die Herstellung der Hülse berücksichtigt j werden). ' '
Wenn beispielsweise die Leitungen 2 und 3 Stahldrähte
eines Durchmessers von 1,0 mm und die Hülse aus kupfer- j
plattiertem Stahl einer Dicke von etwa 0,5 mm besteht, i
wurde gefunden, daß drei Klemmstellen für jede Leitung j
eine Verbindung herstellen, deren Zugfestigkeit der der !
Leitungen entspricht. Weniger Quetschstellen sind .erforder- I
lieh, wenn der Draht stärker deformiert wird, jedoch ist :
eine sehr starke Deformierung bei einigen Materialien nicht j
erwünscht.
Figur 8 zeigt eine Leitung 2, die mit einer elektrischen [
Isolierschicht oder einer anderen Beschichtung 45 versehen ;
ist. Im Betrieb wird das Gehäuse 1 wie weiter oben be- i
schrieben deformiert, jedoch kratzen die Kanten 19 die j
Beschichtung 45 von der oberen Oberfläche von Leitung 2 ab, !
so daß eine elektrische Verbindung zwischen Gehäuse und i
Leitung hergestellt wird. S
In Figur 9 sind anstelle von Öffnungen Unregelmäßigkeiten \
50 in Form von schwächeren Bereichen der oberen Oberfläche j 20 vorgesehen, die rund sind oder auch anders geformt sein
können. In diesem Fall erstrecken sich die Teile der Leitung ■ 2 nicht durch eine Öffnung, sondern stoßen an und deformieren, den weichen Teil der Wandung..Eine solche Ausführungsform j ist nützlich, wenn keine Öffnungen erwünscht sind. |
können. In diesem Fall erstrecken sich die Teile der Leitung ■ 2 nicht durch eine Öffnung, sondern stoßen an und deformieren, den weichen Teil der Wandung..Eine solche Ausführungsform j ist nützlich, wenn keine Öffnungen erwünscht sind. |
i Selbstverständlich können in allen geschilderten Ausfürungs-
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formen die Leitungen 2 und 3 nebeneinander anstelle von
hintereinander entlang einer Achse eingesetzt werden.
Die Erfindung stellt damit sehr zuverlässige und starke Verbindungen zur Verfügung, in denen ein besserer Halt
durch Eingriff von Grenzflächen in die deformierten Leitungen erreicht wird,trotz der Tatsache, daß die
angewandte mechanische Gesamtkraft geringer als bei herkömmlichen Anwürgverfahren ist. Die Kraft wird wirkungsvoll
durch selktive Anwendung spezieller Eindring-bzw. Deformationspunkte ausgenutzt, anstelle um den gesamten Umfang
und über die Länge des Gehäuses zu wirken.
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Claims (1)
- - ίο -AnsprücheVerfahren zur Herstellung einer Anwürgverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Leitung in einem deformierbaren Gehäuse angeordnet wird, das wenigstens eine öffnung oder eine Schwachstelle entlang seiner Längsausdehnung aufweist, worauf in das Gehäuse derart Vertiefungen eingeprägt werden, daß die Leitung in Eingriff mit der Kante der öffnung oder der Schwachstelle gezwungen wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Vielzahl von räumlich benachbarten öffnungen und/oder Schwachstellen aufweist.5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen und/oder Schwachstellen parallel zur Längsachse des Gehäuses hintereinander angeordnet sind.4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einprägung mittels eines Würgewerkzeugs vorgenommen wird, das eine oder mehrer Eindringkörper aufweist, die auf die öffnungen oder Schwachstellen des Gehäuses eingestellt sind.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwachstelle als Stelle von relativer Weichheit beim Anwürgen deformiert wird.6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß jede öffnung eine Grenzflächenkante aufweist und die Leitungen aus elektrisch isolierten Drähten bestehen, wobei die Isolierungen durch die Kanten von den Drähten während des Anwürgens abgestreift werden.7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch ge-60981 7/0848- li -kennzeichnet, daß wenigstens zwei Leitungen axial in entgegengesetzten Enden des Gehäuses angeordnet sind.8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Leitungen nebeneinander angeordnet sind.9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Spleißhülse ist.10. Anwürgeverbindung, bestehend aus einem Gehäuse mit einer Vielzahl von öffnungen und/oder Schwachstellen entlang der Länge des Gehäuses, wenigstens einer axial in dem Gehäuse angeordneten Leitung und in das Gehäuse gegenüber den öffnungen und/oder Schwachstellen eingeprägten Deformationen.Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1-10 bestehend aus einer oberen Formhälfte, die eine in Längsrichtung verlaufende Ausnehmung aufweist sowie einerunterenHälfte, aus deren Oberfläche vorzugsweise ebenfalls in Axialrichtung hintereinander angeordnete Eindringkörper hervorspringen.609817/0848Leerseite
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